多屏幕拼接显示方法、近眼显示系统及头戴显示设备与流程

本申请实施例涉及光学成像，更具体地，本申请实施例涉及一种多屏幕拼接显示方法、近眼显示系统及头戴显示设备。

背景技术：

1、近些年，虚拟现实头显类产品呈现高速发展的态势。但是，目前受限于屏幕的加工工艺、生产成本等因素，适用于虚拟现实头显类产品的小尺寸屏幕难以兼顾高分辨率的要求。传统提升屏幕分辨率的方案，是在单块屏幕的有限区域上集成尽可能多的像素点，而这种方案导致屏幕的加工成本高且加工难度大，产品的良品率低，不适合大批量生产。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种多屏幕拼接显示方法、近眼显示系统及头戴显示设备的新技术方案。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种多屏幕拼接显示方法，应用于近眼显示系统，所述近眼显示系统包括第一屏幕和第二屏幕，所述第一屏幕与所述第二屏幕为平行且错位设置，所述第一屏幕的对面设有第一摄像头，所述第二屏幕的对面设有第二摄像头，且所述第一屏幕与所述第一摄像头之间设有第一分光元件，所述第二屏幕与所述第二摄像头之间设有第二分光元件；

3、所述多屏幕拼接显示方法包括：

4、控制所述第一摄像头拍摄所述第一屏幕的第一图像，及控制所述第二摄像头拍摄所述第二屏幕的第二图像；

5、获取所述第一图像的第一亮度值及所述第二图像的第二亮度值；

6、当所述第一亮度值与所述第二亮度值的亮度差异值大于目标值且持续时长大于设定时长时，将所述第一屏幕及所述第二屏幕中亮度最大的屏幕的亮度降低，以使所述亮度差异值小于或等于所述目标值。

7、可选地，所述多屏幕拼接显示方法还包括：

8、获取所述第一图像的灰度值及所述第二图像的灰度值；

9、根据所述第一图像的灰度值，获取所述第一亮度值；

10、根据所述第二图像的灰度值，获取所述第二亮度值。

11、可选地，所述目标值为2nit，所述设定时长为≥0.5s。

12、可选地，所述多屏幕拼接显示方法还包括：

13、在任一时刻，控制使所述第一亮度值与所述第二亮度值的亮度差异值维持在≤2nit。

14、可选地，所述近眼显示系统还包括镜片，所述第二分光元件位于所述镜片与所述第一分光元件之间，所述第二分光元件的一短边与所述第一分光元件的一短边垂直相接，且所述第二分光元件的短边尺寸小于所述第一分光元件的短边尺寸；

15、所述第一屏幕发出的第一图像光射向所述第一分光元件，一部分第一图像光反射至所述镜片，用以形成第一显示画面，另一部分第一图像光透射至所述第一摄像头，所述第一摄像头接收光线并拍摄所述第一屏幕的第一图像；

16、所述第二屏幕发出的第二图像光射向所述第二分光元件，一部分第二图像光反射至所述镜片，用以形成第二显示画面，另一部分第二图像光透射至所述第二摄像头，所述第二摄像头接收光线并拍摄所述第二屏幕的第二图像。

17、可选地，所述第一显示画面与所述第二显示画面在单眼中经拼接形成目标图像；其中，所述目标图像具有所述第一显示画面与所述第二显示画面的重合区域，所述重合区域的面积为所述第一屏幕及所述第二屏幕中显示面积最小的屏幕的显示面积的5％～10％。

18、第二方面，本申请实施例提供了一种近眼显示系统，所述近眼显示系统包括镜筒及设于所述镜筒内壁的第一屏幕、第二屏幕、第一摄像头和第二摄像头；

19、所述第一屏幕与所述第二屏幕呈平行且错位设置；

20、所述第一摄像头位于所述第一屏幕的正对面，用于获取所述第一屏幕的第一图像；所述第二摄像头位于所述第二屏幕的正对面，用于获取所述第二屏幕的第二图像；

21、所述近眼显示系统还包括设于所述镜筒内腔中的第一分光元件及第二分光元件，在所述镜筒的径向方向上，所述第一分光元件位于所述第一摄像头与所述第一屏幕之间，所述第二分光元件位于所述第二摄像头与所述第二屏幕之间。

22、可选地，所述第一分光元件及所述第二分光元件为半反半透镜，且均呈矩形；

23、所述第一分光元件的一短边与所述第二分光元件的一短边垂直相连，且在垂直连接位置，所述第二分光元件的短边尺寸小于所述第一分光元件的短边尺寸，以在所述第二分光元件的一侧形成镂空区。

24、可选地，所述第一分光元件相对于所述第一屏幕形成第一夹角，所述第二分光元件相对于所述第二屏幕形成第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角为：45°±0.5°。

25、可选地，沿所述镜筒的径向方向：所述第一摄像头在所述第一屏幕上的正投影位于所述第一屏幕的中心，所述第二摄像头在所述第二屏幕上的正投影位于所述第二屏幕的中心。

26、可选地，所述近眼显示系统还包括镜片，所述镜片设置在所述镜筒的一端；

27、所述第二分光元件位于所述镜片与所述第一分光元件之间；

28、所述第一屏幕发出的部分第一图像光经所述第一分光元件反射至所述镜片，所述第二屏幕发出的部分第二图像光经所述第二分光元件反射至所述镜片。

29、可选地，所述镜筒的壁面为直壁结构，所述镜筒相对的两端为弧形；

30、所述第一屏幕和所述第二屏幕分别嵌设于所述镜筒的内壁中，且所述第一屏幕和所述第二屏幕分别与所述镜筒的壁面为平行设置。

31、可选地，所述第一摄像头及所述第二摄像头分别嵌设于所述镜筒的内壁中；

32、所述第一摄像头用于拍摄所述第一屏幕的第一图像；

33、所述第二摄像头用于拍摄所述第二屏幕的第二图像。

34、第三方面，本申请提供了一种头戴显示设备。所述头戴显示设备包括：

35、壳体；以及

36、如第一方面所述的近眼显示系统，所述近眼显示系统设置于所述壳体。

37、本申请的有益效果为：

38、本申请实施例提供了一种多屏幕拼接显示方法，其被应用于vr产品的多屏幕显示光路设计中，该方法可以在光路中起到对不同屏幕的亮度情况进行实时监控及能够动态调节屏幕间的亮度差异的作用；本申请实施例的光学方案解决了虚拟现实类产品屏幕分辨率不高、屏幕清晰度不够的问题；可以在不影响虚拟现实类产品外形结构的基础上，提升成像显示的分辨率及清晰度，可提高虚拟现实类产品输出画面的质量，能够使虚拟现实类产品的光学显示效果更加逼真。

39、通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种多屏幕拼接显示方法，其特征在于，应用于近眼显示系统，所述近眼显示系统包括第一屏幕(1)和第二屏幕(2)，所述第一屏幕(1)与所述第二屏幕(2)为平行且错位设置，所述第一屏幕(1)的对面设有第一摄像头(3)，所述第二屏幕(2)的对面设有第二摄像头(4)，且所述第一屏幕(1)与所述第一摄像头(3)之间设有第一分光元件(6)，所述第二屏幕(2)与所述第二摄像头(4)之间设有第二分光元件(7)；

2.根据权利要求1所述的多屏幕拼接显示方法，其特征在于，所述多屏幕拼接显示方法还包括：

3.根据权利要求1或2所述的多屏幕拼接显示方法，其特征在于，所述目标值为2nit，所述设定时长为≥0.5s。

4.根据权利要求3所述的多屏幕拼接显示方法，其特征在于，所述多屏幕拼接显示方法还包括：

5.根据权利要求1所述的多屏幕拼接显示方法，其特征在于，所述近眼显示系统还包括镜片(8)，所述第二分光元件(7)位于所述镜片(8)与所述第一分光元件(6)之间，所述第二分光元件(7)的一短边与所述第一分光元件(6)的一短边垂直相接，且所述第二分光元件(7)的短边尺寸小于所述第一分光元件(6)的短边尺寸；

6.根据权利要求5所述的多屏幕拼接显示方法，其特征在于，所述第一显示画面(11)与所述第二显示画面(21)在单眼中经拼接形成目标图像；其中，所述目标图像具有所述第一显示画面(11)与所述第二显示画面(21)的重合区域，所述重合区域的面积为所述第一屏幕(1)及所述第二屏幕(2)中显示面积最小的屏幕的显示面积的5％～10％。

7.一种近眼显示系统，其特征在于，包括镜筒(5)及设于所述镜筒(5)内壁的第一屏幕(1)、第二屏幕(2)、第一摄像头(3)和第二摄像头(4)；

8.根据权利要求7所述的近眼显示系统，其特征在于，所述第一分光元件(6)及所述第二分光元件(7)为半反半透镜，且均呈矩形；

9.根据权利要求8所述的近眼显示系统，其特征在于，所述第一分光元件(6)相对于所述第一屏幕(1)形成第一夹角，所述第二分光元件(7)相对于所述第二屏幕(2)形成第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角为：45°±0.5°。

10.根据权利要求7所述的近眼显示系统，其特征在于，沿所述镜筒(5)的径向方向：所述第一摄像头(3)在所述第一屏幕(1)上的正投影位于所述第一屏幕(1)的中心，所述第二摄像头(4)在所述第二屏幕(2)上的正投影位于所述第二屏幕(2)的中心。

11.根据权利要求8所述的近眼显示系统，其特征在于，所述近眼显示系统还包括镜片(8)，所述镜片(8)设置在所述镜筒(5)的一端；

12.根据权利要求7所述的近眼显示系统，其特征在于，所述镜筒(5)的壁面为直壁结构，所述镜筒(5)相对的两端为弧形；

13.根据权利要求12所述的近眼显示系统，其特征在于，所述第一摄像头(3)及所述第二摄像头(4)分别嵌设于所述镜筒(5)的内壁中；

14.一种头戴显示设备，其特征在于，包括：

技术总结
本申请实施例提供了一种多屏幕拼接显示方法、近眼显示系统及头戴显示设备；其中，多屏幕拼接显示方法应用于近眼显示系统，近眼显示系统包括第一屏幕和第二屏幕，第一屏幕与第二屏幕为平行且错位设置，第一屏幕的对面设有第一摄像头，第二屏幕的对面设有第二摄像头，第一屏幕与第一摄像头之间设有第一分光元件，第二屏幕与第二摄像头之间设有第二分光元件；多屏幕拼接显示方法包括控制第一摄像头拍摄第一屏幕的第一图像及控制第二摄像头拍摄第二屏幕的第二图像；获取第一图像的第一亮度值及第二图像的第二亮度值；当第一亮度值与第二亮度值的亮度差异值大于目标值且持续时长大于设定时长时，将第一屏幕及第二屏幕中亮度最大的屏幕的亮度降低。

技术研发人员：徐晨曦,尹伟
受保护的技术使用者：歌尔科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25